Серия обзоров «Гистоны и хроматин»
Подтипы гистонов H1 и их аффинность связывания к хроматину
жүктеу/скачать 449,45 Kb.
|
Гистоны и хроматин
- Бұл бет үшін навигация:
- Субъядерное распределение подтипов линкерных гистонов
| Подтипы гистонов H1 и их аффинность связывания к хроматину
Линкерные гистоны демонстрируют гораздо более высокую вариабельность последовательности между различными видами. Высшие эукариоты содержат несколько подтипов H1. Например, у мышей и человека описано 11 генов H1. Пять членов семейства H1 H1.1-H1.5, так называемые подтипы соматических линкерных гистонов, широко экспрессируются во многих различных типах клеток в основном зависимым от репликации образом с пиком экспрессии в S-фазе. Гены подтипов H1 млекопитающих возникли в результате дупликации генов являются паралогами, тогда как подтипы H1 у двух разных видов являются ортологами. Напримкр Члены семейства гистонов паралог-линкера в пределах одного вида, наибольшая консервация наблюдается в шаровой области, тогда как оба хвосты более изменчивы. Особенно это касается млекопитающих соматические линкерные гистоны подтипов H1.1–H1.5. Они разделяют почти идентичная аминокислотная последовательность в глобулярном домене, как показано на рис. 1 для соматических подтипов человека H1 и H1.0. При сравнении разных видов примечательно, что хвостовые отделы соответствующие подтипы H1 высококонсервативны. Например, человеческий H1.4 имеет 93,5% идентичность последовательности с его мышиным ортологом H1e. Концепция, согласно которой ортологи, такие как человеческий H1.4 и мышиный H1e имеют большее сходство, чем паралоги внутри вида, является хорошим аргументом в пользу функциональной значимости множества подтипов. Кроме того, высокая консервативность хвостов предполагает, что функциональные различия в основном связаны с более вариабельными областями хвоста. В то время как подтипы с более короткими С-концевыми хвостами (H1.1 и H1.2) восстанавливаются в течение 1–2 мин, подтипы с более длинными С-концевым хвостам (H1.4 и H1.5) требуется до 15 минут, чтобы снова достичь равновесия. Субъядерное распределение подтипов линкерных гистонов Открытие того, что H1 участвует в регуляции определенных подмножеств генов предполагает, что H1 может быть неравномерно распределен в геноме. Брауншвейг и др. нанесли на карту единственный подтип H1 в эмбриональной клеточной линии D. Melanogaster Kc167 с так называемой техникой DamID. Этот метод применяется слияние H1 с ДНК-аденинметилтрансферазой (Dam), которая специфически метилирует аденин в последовательностях GATC, что может быть выявляется рестрикционным расщеплением DpnI в сочетании с микрочипами или последовательность действий. В основном коррелируют с активные сайты начала транскрипции или предполагаемые регуляторные элементы в межгенные области. Кроме того, гистон H3 подтипа H3.3 был идентифицирован как негативный регулятор связывания H1. Картина истощения для H1 был описан в клетках MCF-7 человека с помощью ChIP в сочетании с микрочипы с антителом H1, которое не различает между подтипами H1. В данном случае авторы сравнили связывание H1 с занятостью ферментом PARP-1 и продемонстрировано взаимное связывание двух белков с отрицательной корреляцией связывания H1 и экспрессии генов. Генерация таких антител затруднена из-за высокого сходства последовательностей членов семейства H1. Izzo et al. нанесли на карту расположение пяти соматических H1 подтипов (H1.1–H1.5) в фибробластах легких человека с помощью описанной выше методики DamID. Миллан-Арино и др подошел к проблеме путем сверхэкспрессии H1.2-H1.5 с C-концевой HA-меткой в клеточной линии рака молочной железы человека с последующим Чип-seq. Обе группы обнаруживают неравномерное распределение молекул H1 по геному с различиями между подтипами H1. В целом, H1 широко распространен в геноме, но истощены активными сайтами начала транскрипции. H1.2–H1.5 демонстрируют довольно похожий профиль связывания с истощением CpG-плотных областей и активных регуляторных элементов, тогда какH1.1 демонстрирует совершенно другой шаблон привязки даже с незначительное обогащение некоторых активных доменов хроматина. Соответственно, было обнаружено, что они обогащены областями с бедным геном, низким содержанием GC или доменами, ассоциированными с ламиной (LAD). Что касается независимой от репликации подтипов H1.0 и H1x наблюдались некоторые интересные особенности. Замена подтипа H1.0, которая накапливается в терминально дифференцированных клетках, обогащена участками ДНК, связанными с ядрышками. например, повторяющиеся последовательности, кодирующие рибосомную ДНК. Наименее охарактеризованный подтип H1x также имеет «типичный» H1. профиль связывания с истощением активных сайтов начала транскрипции, но что интересно, он обогащен сайтами, позитивными для RNAP II, и, таким образом, продолжается транскрипция в генных телах. Основываясь на обсуждавшихся выше исследоваиях, мы отдаем предпочтение модели в что в геноме есть области, где подтипы H1 могут быть взаимозаменяемы, обеспечивая основные функции H1. Распределение подтипов H1 кажется варьироваться между видами, типами клеток, а также во время клеточной дифференцировки, что ставит вопрос о роли H1 в клеточной дифференцировке и развитие. Таким образом, мы только начинаем понимать, как подтипы H1 помогают организовать хроматин во времени и пространстве в ядро. жүктеу/скачать 449,45 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|